导
线平差计算一般包括简易平差和严密平差。我们将分别以实例介绍这两种平差方法,以期在导线测量和内业计算形成完整的实战技能模块。在《点到点的附合导线计算实例》我们介绍了无定向导线的计算方法,本文将详细介绍定向导线简易平差计算。
01
实例数据及示意图
导线平差实例(一):简易平差
一般来说,除非特困地段,如地下井等环境,导线边长宜长不宜短,过短的边长很难达到要求的观测精度,在照顾现场施工需要以及便于观测,导线边长不宜小于300米,相邻导线长度比不宜小于1/3,以保证观测精度。
图中标注的观测角全部为左角,按照导线的前进路线,原本就是观测的左角,在实际中统一以左角计算,要避免左右混杂,有测右角的要换成左角。
导线边长宜采用往返边长的平均值,有的同志测了往边长便把返边长省略了,有了往返边长差,就可以检查测量过程中边长测量是否含有错误数据,比如仪器整平了未对中、前后视对中设备架设不当等。
在平差计算前,需要考虑的因素有:
1、起闭边的选择是否得当
起始和闭合边宜长不宜短,过短的边长闭合的可能性较小。当我们计算后发现闭合不了,有很多时候要归咎于这个原因。
2、起闭边的相对精度检查
起闭边的相对精度应当至少满足规定等级导线的最弱边相对中误差,在规范的导线章节中有规定。在导线测量过程中,不要因为是已知边就不去测量边长,不但要测,还要检验其是否符合规范要求。
02
平差计算
一、方位角闭合差计算
特别对于初学者,始终未能理解方位角的推算,教材的公式一用完,便进行不下去了。现在我们一起推算一遍:
a、计算起始和闭合边的方位角
在《认识工程测量坐标系》里有坐标正反算的推算公式,如果不会,则一定要掌握,否则工程测量是无法入门的。
导线平差实例(一):简易平差
可以采用教材中的计算公式,计算出方位角闭合差,比如本例中闭合差为-3.3秒。
b、判断方位角闭合差是否满足要求
本例为一级导线,依据《工程测量规范》GB50026-2007,方位角闭合差应当满足5√n,n为测站数,本例测站数为5,所以限差应当是22秒,是符合要求的。
规范在n为测站数的规定不是太合理,误导了很多测量人员,准确一点说应当是观测的角度数。如下图,n为5还是4呢?
参与计算的角度观测值都应参与平差计算,这个图形中我们测了4站,但观测的角度有5个。
规范是工程人的法律准则,工程人的行为就应当符合规范要求,别视规范如无物,离开规范,拿什么去证明自己的工作是正确的?如果不能符合要求,则要查明原因,甚至可能安排重测。
c、角度闭合差分配
由于每一站的测角被视为等精度观测,因此可以按闭合差的平均值分配,将闭合差反号,除以测站数,加到每个角度上去,就完成了方位角闭合差分配。
如本例中方位角的闭合差是-3.3秒,反号为3.3秒,除以5加到各个观测角上去,完成角度平差。
d、方位角推算
方位角是计算坐标增量的前提,在角度平差后要推算出每个方位角,才能计算坐标增量。
理解方位角是顺时针增加的,就很好推算,否则会错误百出。
本例中要计算GP02-D1的方位角,则GP01-GP02的方位角应当 180度变成GP02-GP01的方位角,即313-04-20.3,按顺时针增加,GP02-D1的方位角为:313-04-20.3 162-49-40.66=475-53-30.96,方位角的取值范围为0-360,大于360减360即可,为115-53-30.96。同理推算D1-D2,D2-D3,D3-GP05,GP05-GP06的方位角。如下图所示: